【摘要】：隨著人類的發(fā)展,水污染問題日趨嚴(yán)重,這給自然環(huán)境和人類健康帶來極大威脅。光催化技術(shù)因其高效綠色的特點,為解決環(huán)境和資源問題提供了有效途徑而備受研究者們的青睞。ZnTiO_3作為一種典型的新型非傳統(tǒng)光催化劑,具備優(yōu)良的電學(xué)和光學(xué)性能,有重要的研究價值。本文通過改進(jìn)ZnTiO_3制備方法,在低溫條件下制得純相ZnTiO_3,并利用氧化石墨烯(GO)對其進(jìn)行改性,制得復(fù)合光催化材料,通過XRD、SEM、BET、XPS、FT-IR、UV-vis等表征技術(shù)分析樣品的晶相結(jié)構(gòu)、晶粒尺寸、表面特征、孔隙孔道、光吸收性能等,并以亞甲基藍(lán)(MB)及鹽酸四環(huán)素(TC)為目標(biāo)污染物探究了材料的光催化性能,得出以下結(jié)論:(1)通過溶膠凝膠法制得了ZnTiO_3。當(dāng)煅燒溫度為600℃、煅燒時間2h,此時ZnTiO_3為單一立方相,晶粒尺寸較小,呈球形或近球形納米顆粒,光照150min后,MB去除率為75.3%,表現(xiàn)出最優(yōu)的光催化性能。(2)通過水熱法制備了GO/ZnTiO_3復(fù)合光催化劑,表征分析表明,GO在水熱過程中被還原,還原氧化石墨烯(r GO)與ZnTiO_3通過Ti-O-C鍵結(jié)合,改善了ZnTiO_3團(tuán)聚現(xiàn)象,且復(fù)合材料吸收光譜發(fā)生明顯紅移,光吸收范圍拓寬至可見光區(qū)。當(dāng)GO/ZnTiO_3質(zhì)量比為0.5%、水熱溫度100℃、水熱時間24h時,復(fù)合光催化劑的光催化活性表現(xiàn)最好,光照150min后,MB最終去除率達(dá)到95.2%,反應(yīng)速率常數(shù)為0.018min-1,與純ZnTiO_3相比,亞甲基藍(lán)最終去除率提高了31.3%,反應(yīng)速率增加3.5倍。(3)通過ZnTiO_3和GO/ZnTiO_3復(fù)合光催化劑對MB和TC的對比降解實驗,發(fā)現(xiàn)兩種光催化劑均對TC表現(xiàn)出良好的去除效果,且優(yōu)于MB。重復(fù)性實驗表明,光催化劑具有較好的光催化穩(wěn)定性,證明其是一種有良好應(yīng)用潛力的光催化材料。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O643.36

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2 祖庸;鈦酸鉀的制備與應(yīng)用[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;1996年01期

3 全學(xué)軍,蒲昌亮;鈦酸鋇的制備研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報;2002年06期

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本文編號：2611381